魯棒數(shù)字圖像水印方法研究.pdf

1、當(dāng)代世界,隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,數(shù)字多媒體內(nèi)容的廣泛普及使得數(shù)字多媒體內(nèi)容的傳播、拷貝和存儲(chǔ)變得十分簡(jiǎn)單、便捷.數(shù)字技術(shù)的發(fā)展改變了人們的觀念和生活方式,大多數(shù)人都能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)找到需要的各種格式的資料,并能方便的下載、篡改、存儲(chǔ)和傳播,從而使得數(shù)字多媒體內(nèi)容的安全性問題十分嚴(yán)峻.例如數(shù)字內(nèi)容的版權(quán)保護(hù)問題和數(shù)字內(nèi)容的傳輸安全問題等.怎樣保證數(shù)字多媒體內(nèi)容不被非法的閱讀;怎樣保證數(shù)字多媒體內(nèi)容不被篡改和山寨;怎樣保護(hù)數(shù)字多

2、媒體內(nèi)容的版權(quán)所有者的合法權(quán)益,等等這些問題都成為學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界共同關(guān)注和期待解決的重大課題.數(shù)字水印技術(shù)便誕生于如此背景之下.
　　數(shù)字水印技術(shù)就是通過(guò)一定的數(shù)字內(nèi)嵌算法,將特制的、不可見的標(biāo)記信息(如文本、圖像、音頻、視頻等)隱藏到數(shù)字圖像、聲音、視頻等數(shù)字作品中,以此達(dá)到確定版權(quán)所有者、認(rèn)證數(shù)字內(nèi)容、識(shí)記合法購(gòu)買者、控制拷貝、確定所有權(quán)認(rèn)證和跟蹤侵權(quán)操作等的目的.數(shù)字水印技術(shù)不僅提供了保護(hù)數(shù)字內(nèi)容合法權(quán)益的方案,也同樣適用于

3、其他很多方面.如今,數(shù)字水印技術(shù)在數(shù)據(jù)的檢測(cè)和跟蹤、廣播監(jiān)控、互聯(lián)網(wǎng)付費(fèi)服務(wù)、電子商務(wù)的認(rèn)證等方面都具有十分廣泛的應(yīng)用.本論文在借鑒前人研究的基礎(chǔ)上,對(duì)數(shù)字圖像水印技術(shù)進(jìn)行了研究,并提出了幾個(gè)魯棒水印方案.本論文的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　首先,對(duì)數(shù)字水印的模型、特性、分類和攻擊做了較為簡(jiǎn)潔的綜述,對(duì)當(dāng)前被多數(shù)數(shù)字水印研究人員一致采納的水印評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了概述和分析,并對(duì)數(shù)字水印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展前景挑戰(zhàn)進(jìn)行了介紹和探討,為

4、接下來(lái)較為深入的研究數(shù)字水印的具體算法奠定了理論基礎(chǔ).
　　其次,簡(jiǎn)要介紹了以圖像為載體的數(shù)字水印技術(shù)(被嵌入的信息可以是任何形式的數(shù)字內(nèi)容),即數(shù)字圖像水印技術(shù).以魯棒性為依據(jù),著重介紹了不強(qiáng)調(diào)魯棒性或脆弱性的普通圖像水印、魯棒圖像水印和脆弱圖像水印,并分析了典型的算法.隨后,通過(guò)簡(jiǎn)要介紹小波變換的基本理論及其應(yīng)用,并對(duì)第二代圖像壓縮編碼方法中的JPEG2000壓縮標(biāo)準(zhǔn)的編解碼結(jié)構(gòu)、主要特性和其中的小波變換.結(jié)合小波的多分辨率分

5、析的思想,提出一種基于DWT的抗JPEG2000攻擊的數(shù)字圖像水印算法,該算法中以二值圖像作為水印信息.該算法首先對(duì)原始圖像進(jìn)行兩級(jí)離散小波變換,嵌入?yún)^(qū)域選擇了高頻細(xì)節(jié)子帶系數(shù)LH2、HL2和HH2,并利用抖動(dòng)調(diào)制算法將水印信息嵌入原始圖像中,保證了水印的不可見性和較好的魯棒性的統(tǒng)一.之后利用MATLAB對(duì)該算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真和分析,該算法不僅能保持很好的圖像質(zhì)量,對(duì)JPEG2000壓縮有很好的魯棒性,而且對(duì)常見的剪切、噪聲、旋轉(zhuǎn)等攻擊具

6、有較好的抗攻擊性。
　　數(shù)字水印技術(shù)作為版權(quán)保護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)之一,經(jīng)過(guò)近十幾年的快速發(fā)展,已經(jīng)取得了許多突破的進(jìn)展,并有大量的研究成果產(chǎn)出.并且,許多領(lǐng)域的研究學(xué)者已經(jīng)或者開始關(guān)注數(shù)字水印的研究,每年都有眾多大小規(guī)模的學(xué)術(shù)會(huì)議在全球各地召開.然而,在這樣令人振奮的發(fā)展背后,數(shù)字水印技術(shù)的前景仍然面臨著各種亟待解決的問題以及許多有待突破的關(guān)鍵課題.目前,能夠統(tǒng)一數(shù)字水印研究基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)模型尚未建立起來(lái),數(shù)字水印容量分析方面、水印性能評(píng)價(jià)